Questão 5: Determine a faixa de valores de
que manterão o diodo Zener regulando a sua tensão em 8 V sem ultrapassar seus limites operacionais.
Passo 1
Então, olha só o que a questão pede: a gente tem um diodo Zener que deve manter 8 V na saída (é o “Vz”), e existe um resistor em série com a fonte de entrada Vi. O diodo tem uma corrente mínima para entrar em avalanche (digamos
) e uma máxima pra não queimar (
). O objetivo é achar para quais valores de Vi o Zener realmente regula em 8 V sem ficar abaixo da corrente de avalanche nem passar da corrente máxima. Vamos precisar de:
• Lei de Ohm ( )
• Noção de divisão de corrente no resistor série e no Zener (e numa carga, se tiver)
• As correntes mínimas e máximas do Zener
• Lei de Ohm (
• Noção de divisão de corrente no resistor série e no Zener (e numa carga, se tiver)
• As correntes mínimas e máximas do Zener
Passo 2
Desenhando o circuito mentalmente:
Vi ── R ──+── Zener (a 8 V)
└── carga (opcional, com corrente )
Vi ── R ──+── Zener (a 8 V)
└── carga (opcional, com corrente
A corrente que sai de Vi pelo resistor é
Essa
se divide em duas partes: a que vai pro Zener (
) e, se houver carga, a que vai pra carga (
). Ou seja
Passo 3
Para o Zener regular certinho a 8 V, a corrente dele tem que ficar entre
e
. Então:
-
No limite mínimo (começar a reagir):Resolvendo para
: -
No limite máximo (antes de queimar):Então
Resposta
A faixa de entrada que garante regulação a 8 V sem sair da faixa de corrente do Zener é
Se não tiver carga na saída (
), fica só